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3 Naturwissenschaftliche Gefahren- und Risikoanalyse · PDF file 2009. 11. 25. · 3 Naturwissenschaftliche Gefahren- und Risikoanalyse Kirsten v. Elverfeldt, Thomas Glade und Richard

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  • 3 Naturwissenschaftliche Gefahren- und Risikoanalyse Kirsten v. Elverfeldt, Thomas Glade und Richard Dikau

    Naturgefahr •• Naturrisiko •• Naturgefahrenanalyse •• Naturrisikoanalyse •• naturwissen- schaftliche Risikoanalyse •• Risikoforschung •• Risikomanagement •• Risikogleichung

    Die naturwissenschaftliche Risikoforschung beruht zu weiten Teilen auf dem ingenieur- technischen Ansatz der Risikoanalyse und wird seit den 1990er-Jahren in Richtung des Risikomanagements weiter entwickelt, d. h. auf das Mensch-Umwelt-System ausgedehnt. Es gibt verschiedenste Methoden, um Risiken qualitativ und quantitativ zu analysieren. Die Naturrisikoanalyse trägt dazu bei, potenzielle Schadensereignisse und ihre Auswirkungen zu ermitteln und mögliche Schadengebiete auszuweisen. An diesen Lokalitäten können im Rahmen eines Risikomanagements über vorbeugende Maßnahmen die Auswirkungen gefährlicher Prozesse reduziert oder verhin- dert werden.

    3.1 Einführung

    Die Naturrisikoanalyse beinhaltet die Untersuchung des Geosystems und der Vulnerabilität des Menschen und seines Lebensumfelds gegenüber der Naturge- fahr. Dabei wird angenommen, dass Naturgefahren aus den Wechselwirkungen der natürlichen Umwelt mit dem Menschen und seinen Belangen hervorge- hen. Diese Wechselwirkungen erfordern zum einen multidisziplinäre Theorien und Methoden der So- zial- und Naturwissenschaften, zum anderen trans- disziplinären Praxisbezug, um Lösungsstrategien der Risikoverminderung oder -vermeidung entwickeln zu können. Da die sozialen und natürlichen Systeme

    in Wechselwirkung stehen, hängen auch die Auswir- kungen eines natürlichen Prozesses nicht nur von deren Frequenz und Magnitude, sondern auch vom Grad der Vorbereitung der betroffenen Gesellschaft ab (Dikau und Weichselgartner 2005).

    Aus der Vielfalt wissenschaftlicher Disziplinen, die sich mit (Natur-)Gefahren und (Natur-)Risiken befassen, geht eine Vielfalt an Ansätzen, Sichtweisen und Begrifflichkeiten hervor. Im Folgenden sollen naturwissenschaftlich orientierte Zugänge zur Ge- fahren- und Risikoforschung thematisiert werden.

    Natürliche Prozesse wie Erdbeben, Vulkanaus- brüche, Schneelawinen, Muren oder Steinschläge werden als Naturereignis angesehen, wenn sie keine Bedrohung für den Menschen oder ihr Eigentum darstellen. Stellen sie eine Bedrohung dar, werden sie als Naturgefahren bezeichnet. Gefahr im na- turwissenschaftlichen Sinn ist als Eintretenswahr- scheinlichkeit eines potenziell schadenbringenden Ereignisses in einem bestimmten Raum, einer be- stimmten Zeit und mit einer bestimmten Magni- tude definiert (Varnes 1984). Unter Risiko wird die Funktion aus der Gefahr und ihrer möglichen Konsequenzen verstanden.

    Eine Naturkatastrophe bezeichnet einen tat- sächlich eingetretenen natürlichen Prozess bzw. eine realisierte Gefahr, bei der derartig hohe Verluste an Menschenleben oder materiellen Werten entstehen, dass die betroffene Gesellschaft akute Nothilfe und Hilfe beim Wiederaufbau benötigt (UNDRO 1991). Die Münchener Rückversicherung teilt Naturkatast- rophen in sieben Klassen ein, die von keinerlei Schä- den (Naturereignis) bis zu verheerenden Schäden (große Naturkatastrophe) reicht (Tab. 3.1). Die Risi- koforschung kann in die Bereiche Risikoanalyse, die

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  • die Gefahrenanalyse einschließt, Risikobewertung und Risikomanagement bzw. Risikosteuerung (risk governance) klassifiziert werden. Dabei folgt die Risi- koanalyse oftmals naturwissenschaftlichen Ansätzen, wohingegen Risikobewertung und -management auf sozial – und wirtschaftswissenschaftlichen Ansätzen basieren (Dikau und Weichselgartner 2005).

    3.2 Historische Entwick- lung der naturwissen- schaftlichen Ansätze

    Durch Naturkatastrophen verursachte Schäden gibt es nicht erst in den letzten Jahrzehnten oder Jahrhunderten, sondern sie zwangen menschliche Gesellschaften seit jeher zu angepassten Verhaltens- strategien. Neben passiven Anpassungen, wie Mei- dung als gefährlich wahrgenommener Regionen, gab es bereits in der Frühzeit der Menschheit akti- ve Schutzmaßnahmen, beispielsweise der Bau von Häusern, die gegen Erdbeben Schutz gewähren soll- ten (Zebrowski 1999). Als weitere Beispiele können das planvoll angelegte Hochwasserschutzsystem von Kanälen, Dämmen und Schleusen in Vorderasien und die Nilüberschwemmungen angeführt werden (Akademie für Raumforschung und Landesplanung 1995). Waren die damaligen Katastrophen jedoch meist lokal oder regional in ihren Auswirkungen, er-

    reichen sie heutzutage durch die starke Vernetzung der Gesellschaften oftmals globale Dimensionen.

    Platos Bericht über den Untergang Atlantis ist Zeugnis dafür, dass die Bedrohung durch Natur- katastrophen die Wissenschaft seit der Antike be- schäftigt. Durch fortschreitende wissenschaftliche Erkenntnisse änderte sich die Wahrnehmung von Naturgefahren in der Moderne schließlich allmäh- lich dahingehend, dass sie weniger als ein Akt oder als eine Strafe Gottes gesehen wurden, sondern als ein mehr oder weniger verstandenes naturwissen- schaftliches Phänomen, das somit in seinen Auswir- kungen auch kontrollierbar erschien.

    In den 1920er-Jahren wurde in der amerikani- schen geographischen Forschung postuliert, dass die menschlichen Gesellschaften in manchen Regionen der Erde nicht den natürlichen Gegebenheiten ent- sprechend agierten bzw. verstärkt in bisher gering oder nicht besiedelte Regionen vorstießen, was An- passungsstrategien an die natürliche Umwelt erfor- derlich machte (Barrows 1923). Auch die Entwick- lungsmöglichkeiten von ländlichen und städtischen Gesellschaften wurden als von den sie umgebenden natürlichen Bedingungen abhängig gesehen. Nach den Ansätzen von Barrows (1923) entwickelte sich ein Bewusstsein dafür, dass die natürliche Umwelt nicht als Konstante gesehen werden kann, sondern sich die natürlichen Bedingungen sehr schnell und plötzlich ändern können, sei es durch physikalische Kräfte oder durch Einwirkungen des Menschen.

    Die wissenschaftliche Erforschung der aus diesen Wechselwirkungen der sozialen und natürlichen Sys-

    32 3 Naturwissenschaftliche Gefahren- und Risikoanalyse

    3 Tab. 3.1 Einteilung von Naturkatastrophen in sieben Katastrophenklassen (MunichRe – www.munichre.com). 0 Naturereignis keine Schäden (z. B. Waldbrand ohne Gebäudeschäden)

    1 Kleinstschaden- ereignis

    1–9 Tote und/oder kaum Schäden

    2 mittleres Schadenereignis

    10–19 Tote und/oder Gebäude- und sonstige Schäden

    2000–2005 1990er 1980er

    3 mittelschwere Katastrophe

    ab 20 Tote Gesamtschaden > 50 Mio. > 40 Mio. > 25 Mio. US$

    4 schwere Katastrophe ab 100 Tote Gesamtschaden > 200 Mio. > 160 Mio. > 85 Mio. US$

    5 verheerende Katastrophe

    ab 500 Tote Gesamtschaden > 500 Mio. > 400 Mio. > 275 Mio. US$

    6 große Natur- katastrophe

    tausende Tote, Volkswirtschaft schwer betroffen, extreme, versicherte Schäden (Definition der Vereinten Nationen)

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  • teme hervorgehenden Naturrisiken begann schließ- lich mit einer Arbeit von White (1945), in der er die Auswirkungen von Hochwasserschutzmaßnahmen auf die Schadenssumme in Überflutungsgebieten untersucht hat. Diese Untersuchungen wurden in der Folge auf andere Naturgefahren ausgedehnt, der Forschungsschwerpunkt verblieb jedoch bis in die 1970er-Jahre hinein bei den Naturprozessen, d. h. dass die Naturgefahrenforschung im Wesent- lichen auf die Gefahrenerkennung und die räum- liche Verteilung – und später die Modellierung – von Naturgefahren ausgerichtet war (Cutter et al. 2000). Zu dieser Zeit stellten Kritiker insbesondere die Sichtweise infrage, dass die Auswirkungen der Schadensereignisse allein den natürlichen Prozessen zuzuschreiben seien und die Gesellschaften keine Verantwortung trügen.

    Seit den 1980er-Jahren erfuhr das Verständnis der Ursachen von Risiken und des Grades der Aus- wirkungen von Naturgefahren schließlich eine wei- tere wesentliche Veränderung. Die prozessorientier- ten, reaktiven Ansätze wichen der Erkenntnis, dass Gesellschaften im Sinne sozialer Systeme bestimmte und bestimmbare Verwundbarkeiten (Vulnerabili- täten) besitzen, die von ihren Strukturen (Legisla- tive, Infrastruktur, Netzwerke, Notfallplanung, etc.) abhängig sind. Heute wird davon ausgegangen, dass der aus einer Naturgefahr resultierende Schaden ebenso sehr über die Widerstandsfähigkeit (Resili- enz) einer Gesellschaft, wie über die Magnitude und Art des natürlichen Prozesses erklärt werden muss (Hewitt 1983,, Hollenstein 1995, Tobin und Montz 1997, Smith 2001). Das bedeutet, dass mit der Redu- zierung des Gefahrenpotenzials nicht zwingend ein geringeres Risiko verbunden sein muss.

    Die moderne Sicherheitswissenschaft, auf der die naturwissenschaftliche Risikoforschung zu gro- ßen Teilen beruht, entstand in den 1950er-Jahren im Zusammenhang mit den Luft- und Raumfahrtpro- grammen. Diese brachten neue Problemstellungen mit sich, da es sich um sehr teure Technologien handelte, die zugleich ein hohes Gefahrenpotenzial aufwiesen. Sie sind weiterhin dadurch charakte- risiert, dass Gefahren im Vorfeld erkannt werden müssen, da in der Regel während des Betriebs nur schwer regulierend eingegriffen werden kann. Seit Ende der 1960er-Jahre kam im Rahmen der zivi- len Nutzung der Atomenergie der Aspekt hinzu, dass Unfälle inakzeptabel sind, d. h. alle denkbaren Maßnahmen ergriffen werden müssen, um sie so unwahrsch